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Etude de la toxicité systémique de l'extrait aqueux du mélange des plantes Aframomum melegueta, Mondia whitei, Piper guineense, et Zingiber officinale chez le rat

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par Jules César Junior Bayiha
Université de Yaoundé 1 - Master 2011
  

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III.2.4.2. Histopathologie

Ø Le foie

La figure 11 présente des microphotographies de coupes de foie obtenues des animaux ayant survécus jusqu'à la fin de la période d'observation.Chez les femelles, des inflammations similaires à celle de la figure 11d ont été observées dans tous les groupes traitées à l'extrait. A la dose 100 mg/kg, on observait une congestion vasculaire (Fig. 11b). A la dose 200 mg/kg, on observait une dilatation des capillaires sinusoïdes (Fig. 11c).Chez les mâles, des inflammations très légères ont été observées aussi bien dans les groupes traités à toutes les doses que dans le groupe témoin. A la dose 100 mg/kg, on observait parfois une congestion vasculaire (Fig. 11b).

Hp

VCL

Sn

(a)

VCL+Cn

(b)

 
 

Sn

I

EP

(c)

I

I

VCL

I

(d)

 

Figure 11 : Microphotographies des coupes de foie normal (Témoin)(a), de foie avec congestions vasculaires (100 mg/kg)(b), de foie légèrement enflammé + dilatation des capillaires sinusoïdes (200 mg/kg)(c), de foie enflammé (Toutes les doses)(d). Cn = congestion ; Hp = hépatocytes ; Sn = sinusoïdes ; I = foyer inflammatoire ; VCL = veine centrolobulaire ; EP = espace porte (HE×400).

Ø Le rein

La figure 12 présente des microphotographies de coupes de reins obtenues des animaux ayant survécus jusqu'à la fin de la période d'observation.Chez les femelles, une clarification tubulaire était observée à la dose 200 mg/kg (Fig. 12b). Chez les mâles, une clarification tubulaire était observée à la dose 200 mg/kg (Fig. 12b). En outre, une légère inflammation a été observée à la dose 400 mg/kg (Fig. 12c).

Gl

(a)

Gl

Gl

CT

(b)

 
 

I

Gl

(c)

 
 

Figure 12 : Microphotographies de coupes de rein normal (témoin) (a), de rein présentant une clarification tubulaire (200 mg/kg)(b) ou une inflammation (400 mg/kg)(c). Gl = glomérule ; CT = clarification tubulaire ; I = foyer inflammatoire (HE×400).

Ø Le poumon

La figure 13 présente une microphotographie de coupe de poumon obtenue des animaux ayant survécus jusqu'à la fin de la période d'observation.Chez les femelles, des inflammations ont été observées dans tous les groupes traités (Fig 13).Chez les mâles, des inflammations ont été observées aussi bien dans tous les groupes traités que chez le témoin (Fig 13).

I

Av

Av

Av

Figure 13 : Microphotographies de coupes d'un poumon enflammé (Toutes les doses). Av = alvéole pulmonaire ; I = foyer inflammatoire. (HE×400)

Ø Les ovaires

La figure 14 présente unemicrophotographie de coupe d'ovaire obtenue des animaux femelles ayant survécus jusqu'à la fin de la période d'observation.Aucun signe de toxicité liée au traitementn'a été observé.

Ov

 

Figure 14 : Microphotographies de coupes d'un ovaire normal. Ov = Ovocyte(HE×400).

Ø Les testicules

La figure 15 présente une microphotographie de coupe de testicule obtenues des mâles ayant survécus jusqu'à la fin de la période d'observation.De nombreuses cellules rondes immatures étaient observées dans la paroi des tubes séminifère de la membrane basale vers la lumière, aussi bien dans tous les groupes traités que dans celui du témoin (Fig. 15).

Vers

la lumière

MB

EI

 

Figure 15 : Microphotographies de coupe d'un testicule présentant un grand nombre de cellules rondes (Toutes les doses). EI = espace interstitiel, MB = membrane basale, (HE×400).

Les données obtenues après un essai de toxicité orale aiguë chez l'animal peuvent être utilisées pour satisfaire à des besoins de classification du danger par le biais de la DL50, et pour l'évaluation des risques pour la santé humaine et/ou pour l'environnement (OECD, 2001). C'est sur cette base qu'une évaluation de la toxicité orale aiguë chez le rat de l'extrait aqueux du mélange de A. melegueta, M. whitei, P. guineense, et Z. officinale, utilisée en médecine traditionnelle pour traiter les faiblesses sexuelles et l'asthénie chez l'homme a été réalisée. Une DL50 orale estimée supérieure à 2,5 g/kg a été obtenue. Cette valeur de la DL50 a permis de classer la toxicité de cet extrait dans la catégorie 5 du système de classification globalement harmonisé des substances chimiques, catégorie caractérisant les substances faiblement toxiques (OECD, 2001). Les seuls changements liés au traitement ont été observés les 2 premières heures après administration de l'extrait : les animaux présentaient des manifestations de sommeil et de léthargie, mais ces symptômes étaient fugaces. Aucun autre changement lié au traitement n'a été observé sur tout le reste de la durée d'observation, ni aucune diminution de la prise de poids. Ces résultats suggèrent donc que cet extrait présente de très faibles risques pour la santé en administration unique.

Pour identifier les risques pour la santé humaine d'une exposition répétée à l'extrait, un test de toxicité subchronique a été réalisé. Lors de l'administration orale répétée de l'extrait aux doses 100, 200, et 400 mg/kg pendant 33 jours, sur les 40 animaux initialement sélectionnées pour l'étude de la toxicité subchronique de l'extrait, 34 ont survécu, soit 6 décès. L'un des 6 décès (1 mâle à la dose 200 mg/kg) résultait de l'euthanasie d'un animal parce qu'il présentait des signes de morbidité (torticolis, tournait en rond sur lui-même de façon répétitive). Ces symptômes étaient fréquemment observés chez les animaux lors de l'élevage, suggérant ainsi l'éventualité que la pathologie observée ne soit pas due au traitement. Par la suite, 4 des 6 décès, (3 animaux à la dose 400 mg/kg : 1 mâle + 2 femelles ; et 1 animal à la dose 200 mg/kg : 1 mâle) et les symptômes d'intoxication associés semblaient liés au traitement car :

· Les animaux témoins n'ont montré aucun signe d'intoxication sur toute la période d'observation, ce qui excluait fortement les conditions de manipulation comme causes des décès.

· Ces 4 animaux décédés manifestaient communément avant leur décès 4 symptômes d'intoxication (fourrure hérissée + maigreur + léthargie + tachypnée).

Le dernier des 6 décès (1 mâle à la dose 100 mg/kg) a probablement été la conséquence d'un étouffement nocturne. En effet, le jour précédent la découverte de la dépouille, l'animal présentait les symptômes du rhume des foins (éternuement et écoulement nasal). Les causes de ce rhume n'ont pas pu être indubitablement reliées au traitement, mais l'hypothèse de liaison reste envisageable. En effet, il a été montré que Zingiber officinale pouvait être un irritant gastrique (Desai et al., 1990), provoquer des reflux gastriques (Anonymous, 2003) et des allergies (Chrubasik et al., 2005). Les reflux gastriques éventuels après gavage auraient pu irriter les parois des voies respiratoires chez l'animal et provoquer une réaction allergique.

Les symptômes sus cités (fourrure hérissée + maigreur + léthargie + tachypnée) ont été aussi observés chez un animal survivant (1 femelle à la dose 400 mg/kg) lors de la dernière semaine d'observation, associés à une réduction des facultés nociceptive, motrice, et préhensile. Une insensibilité des pattes a aussi été observée chez l'animal euthanasié et chez l'un des animaux décédé (1 femelle à la dose 400 mg/kg) peu de temps avant leur décès. Ceci suggère une activité neurotoxique de l'extrait à dose élevée. Ces résultats peuvent être soutenus par les travaux de Gruenwald (2004), quimontrentqueZingiber officinale peut entrainer une dépression du système nerveux central.

L'autopsie des animaux mort/euthanasiés en cours d'étude a montré des foies sombres, rugueux et compact, des intestins compacts et jaunâtres, et des appareils digestifs translucides (400 mg/kg essentiellement).Les observations faites sur le foie suggéraient clairement une activité hépatotoxique de l'extrait à dose élevée. La teinte jaunâtre prise par les intestins pouvait traduire un ictère. En effet, les ictères ont pour signe clinique majeur le jaunissement des muqueuses, de la peau, et des yeux, et sont généralement la résultante d'une affectionhépatique, ce qui rend cette hypothèse d'autant plus plausible.La rigidité des intestins pourraient être uneréaction en réponse à une irritation de ces derniers causée par l'extrait à dose élevée.En effet, il a été rapporté que M. whitei et Z. officinale pouvaient être des irritants digestifs (Lamidi et Bourobou Bourobou, 2010 ; Desai et al., 1990).

Excepté l'animal survivant signalé plus haut (femelle à la dose 400 mg/kg), aucune modification susceptible d'être reliée au traitement n'a été observée chez les animaux survivant sur toute la période d'observation. Ainsi, sur 28 animaux traités (l'animal euthanasié et l'animal enrhumé ont été exclu car leur décès n'a pas été strictement relié au traitement), 24 survivants ont été noté, soit 85,71% des animaux : 23 ont survécu et ont assez bien supporté le traitement soit 82,14% des animaux, 1 animal survivant manifestait des signes de toxicité liés au traitement, soit 3,57% des animaux. 4 décès liés au traitement ont été observés, soit 14,29% des animaux : 3 animaux à la dose 400 mg/kg (1 mâle + 2 femelles) soit 10,71% des animaux ; 1 animal à la dose 200 mg/kg (mâle) soit 3,57% des animaux. El-Thaher et al. (2001) ont eu un résultat similaire lors de l'étude de la toxicité subchronique d'un aphrodisiaque, Ferula harmonis, chez le rat. Ils ont recensé 6 décès sur 30 animaux traités à l'aphrodisiaque, dont 1/6 décès n'était pas lié au traitement.

Le système hématopoïétique est parmi les cibles les plus sensibles des toxiques, ce qui fait des affections de ce système un bon indice de toxicité d'une substance, comme l'est la diminution du poids corporel (Adeneye et al., 2006). L'extrait n'a entrainé aucune modification significative des paramètres hématologiques évalués chez les mâles, mais a entrainé une baisse significative de 14% de la concentration moyenne en hémoglobine corpusculaire chez les femelles à la dose 400 mg/kg comparativement aux témoins. Bien qu'étant non significative, une baisse de 46% du taux d'hématie par rapport au témoin (p = 7,30%) a aussi été observée chez les femelles à la dose 400 mg/kg. Ces observations suggèrent un effet anémiant de l'extrait à dose élevée, du moins chez les femelles. Ces résultats peuvent être soutenus par les travaux de Nebojsa et al., (2010) sur la toxicité de l'extrait à l'éthanol des graines de Aframomum melegueta chez le rat, qui ontrévéléune réduction(quoique dose-indépendante) des paramètres hématologiques de masse (hématocrite, hémoglobine, hématies) liée au traitement.El-Thaher et al. (2001) ont aussi obtenu des résultats similaires sur l'action del'aphrodisiaque Ferula harmonissur quelques paramètres hématologiques chez le rat. L'anémie pourraitrésulter des affections dues à la substance d'essai observées au niveau du foie. En effet des hépatopathies avancées peuvent être à l'origine d'anémie (Teeter et Franciscus, 2004).L'anémie pourrait aussi résulter d'une hémolyse ou de l'inhibition de la production des hématies au niveau de la moelle osseuse. Dans ce cas,l'extrait contiendrait des composésquià dose élevée, seuls où en interaction, ont une action délétère sur le système hématopoïétique.

L'extrait n'a entrainé aucune modification significative des paramètres biochimiques évalués chez les mâles. Chez les femelles, une baisse significative du taux de cholestérol total aux doses 200 et 400 mg/kg et une augmentation du taux d'ASAT aux doses 100, 200, et 400 mg/kg a été observée. L'activité hypocholesterolémiante manifeste de l'extrait à dose élevée est semblable à celle observée par El-Thaher et al. (2001) dans leur étude de la toxicité subchronique de Ferula harmonis chez le rat. Selon eux, l'activité oestrogénique de Ferula harmonis (Cotran et al., 1999), en inhibant la synthèse de cholestérol, pourrait être à l'origine de l'hypocholestérolémie. Cette hypothèse pourrait bien s'employer dans le cas de l'extrait aqueux du mélange de A. melegueta, M. whitei, P. guineense, et Z. officinale. En effet, P. guineense et A. melegueta sont utilisés en médecine traditionnelle pour le traitement des infertilités féminines (Noumi et al., 1998 ; Tane et al., 2005), ce qui laisse sous-entendre un potentiel effet oestrogénique de l'extrait, bien qu'aucune étude scientifique n'ait été retrouvée dans la littérature pour étayer ce propos. L'hypocholestérolémie peut aussi s'expliquer par l'activité hypolipémiante de Z. officinale (Kadnur et Goyal, 2005). L'hypocholestérolémie pourrait aussi être la conséquence de l'hépatotoxicité de l'extrait. En effet, le foie est le siège essentiel de la synthèse du cholestérol sanguin. Toute atteinte de la fonction hépatique pourrait donc inhiber cette synthèse et par la suite réduire les taux de cholestérol sanguin. L'augmentation du taux d'ASAT sérique peut traduire une atteinte cardiaque, des hépatopathies, des dystrophies musculaires, et des dommages aux organes internes. Les résultats des coupes histologiques suggèrent l'implication des affections hépatiques et pulmonaires dans cette augmentation. En effet, le foie et les poumons des femelles traités à toutes les doses manifestaient des inflammations liées au traitement. Ce résultat est renforcé par la valeur du poids relatif des poumons chez les femelles à la dose 400 mg/kg qui était significativement réduite de 12,3% par rapport au témoin.

Sur le plan histopathologique, comme il a été signalé plus haut, les foies chez les femelles à toutes les doses pouvaient être le siège d'inflammations, associées à des congestions vasculaires ou des dilatations des capillaires sinusoïdes, liées au traitement. Les congestions et dilatations vasculaires semblaient cependant bénignes. De très légères inflammations ont été observées chez les mâles, mais elles ne permettaient pas de conclure qu'elles étaient liée au traitement vu leur présence dans le groupe témoin. Une congestion vasculaire bénigne a été observéeet semblait liée au traitement. Il semble alors possible de conclure à unehépatotoxicité de l'extrait, du moins chez les femelles. Au niveau des reins, une clarification tubulaire bénignea été observée chez les femelles (200 mg/kg), de même que chez les mâles (200 mg/kg) avec une légère inflammation chez ces derniers (400 mg/kg), toutes liées au traitement. Ces résultats suggèrent une faible néphrotoxicité de l'extrait. Au niveau des poumons, des inflammations liées au traitement ont été observées chez les femelles (toutes les doses). Chez les mâles, les inflammations observées ne permettaient pas de conclure à un lien avec le traitement à cause de leur présence dans le groupe témoin. Ces résultats suggèrent alors une forte activité toxique de l'extrait sur les poumons, du moins chez les femelles. Cette conclusion peut être soutenue par l'observation faite lors de l'autopsie d'une femelle survivante chez laquelle les poumons semblaient avoir atteint un état inflammatoire avancé avec destruction de la structure tissulaire. Au niveau des ovaires, aucune affection liée à l'extrait n'a été mis en évidence. Au niveau des testicules, la présence de nombreuses cellules rondes en allant vers la lumière des tubes séminifèresa été observée dansles groupes traités et témoin, empêchant ainsi de conclure à une liaison avec le traitement. Ces résultats suggèrent une faible gonadotoxicité de l'extrait, du moins chez les femelles.

Il était question dans ce travail d'identifier les dangers potentiels pour la santé humaine que représente le traitement à l'extrait aqueux du mélange de Aframomum melegueta, Mondia whitei, Piper guineense, et Zingiber officinale, utilisé en médecine traditionnelle pour traiter les infertilités masculines et l'impuissance sexuelle. Le test de toxicité orale aiguë chez le rat à permis d'obtenir une DL50 > 2,5 g/kg, caractéristique des substances à très faible toxicité. Aucun signe d'intoxication majeur lié au traitement n'a été observé sur toute la durée d'observation. Le test de toxicité orale subchronique (33 jours) aux doses 100, 200, et 400 mg/kg à entrainé le décès lié au traitement d'environ 14,29% des animaux traités, décès dont 75% appartenaient à la dose 400 mg/kg. L'extrait semblait présenter des propriétésneurotoxique, anémiant, hypocholestérolémiant, hépatotoxique, et de toxicité pulmonaire, essentiellement chez les femelles.

Ces résultats suggèrent que la consommation de l'extrait aqueux du mélange de Aframomum melegueta, Mondia whitei, Piper guineense, et Zingiber officinaleà dose thérapeutiqueprésente de faibles risques pour la santé masculine, soutenantainsi l'utilisation de ce produit dans le traitement des infertilités masculines et de l'impuissance sexuelle. Cependant, une éventuelle prise quotidienne à des doses plus élevéesexposeraitle mâleà de sérieuses affections, notamment hépatique et nerveuse, ce qui rend impératif le respect des doses prescrites lors du traitement traditionnel.

Au terme de cette étude, il semble approprié pour l'avenir :

1) d'apprécier la persistance ou la réversibilité des effets toxiques après arrêt du traitement ;

2) d'évaluer la toxicité sur une période plus longue afin de mettre en évidence les effets nocifs après untraitement plus long ;

3) d'étendre l'évaluation des risques potentiels pour la santé à d'autres espèces de Mammifères, pour mettre en évidence les éventuels risques potentiels pour la santé qui ne se manifesterait pas chez le Rat.

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